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JP2013249917A - Fastening structure - Google Patents

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JP2013249917A
JP2013249917A JP2012125919A JP2012125919A JP2013249917A JP 2013249917 A JP2013249917 A JP 2013249917A JP 2012125919 A JP2012125919 A JP 2012125919A JP 2012125919 A JP2012125919 A JP 2012125919A JP 2013249917 A JP2013249917 A JP 2013249917A
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Japan
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structural member
fastening
bolt
shaft portion
nut
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Application number
JP2012125919A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Mori
宏治 森
Masasada Numano
正禎 沼野
Nozomi Kawabe
望 河部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

【課題】マグネシウム合金製またはアルミニウム合金製の構造部材を含む複数の構造部材同士を、マグネシウムおよびアルミニウムよりも電位的に貴な金属製の締結部材にて締結した締結構造体について、その構造部材の電解腐食を防止する。
【解決手段】マグネシウム合金製等の第1の構造部材10と、第2の構造部材20とを取り付け孔11、21が整合するように重ね合わせ、締結部材としてのボルト31の軸部31aを第1の構造部材10の側からこの取り付け孔11、21に差し込み、ここに第2の構造部材20の側からナット32をねじ合わせる。構造部材10、20とボルト31、ナット32の間に合成樹脂製の絶縁体40を介在させる。絶縁体40は、一体のスリーブ41、フランジ42と、別体のワッシャ43とからなる。ボルト31、ナット32と構造部材10、20の間に電子の移動が生じないようになり、電解腐食を防止することができる。
【選択図】図1
A fastening structure in which a plurality of structural members including a structural member made of magnesium alloy or aluminum alloy are fastened with a fastening member made of a metal having a higher potential than magnesium and aluminum. Prevent electrolytic corrosion.
A first structural member made of magnesium alloy or the like and a second structural member 20 are overlapped so that their mounting holes 11 and 21 are aligned, and a shaft portion 31a of a bolt 31 as a fastening member is placed in a first position. The mounting holes 11 and 21 are inserted from the side of the first structural member 10, and a nut 32 is screwed together from the side of the second structural member 20. A synthetic resin insulator 40 is interposed between the structural members 10 and 20 and the bolts 31 and nuts 32. The insulator 40 includes an integral sleeve 41, a flange 42, and a separate washer 43. Electrons are prevented from moving between the bolt 31 and the nut 32 and the structural members 10 and 20, and electrolytic corrosion can be prevented.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、重なり合う複数の構造部材同士を締結部材にて締結した締結構造体に関する。   The present invention relates to a fastening structure in which a plurality of overlapping structural members are fastened with fastening members.

パーソナルコンピュータや携帯電話などの筐体として、マグネシウム合金製の筐体が普及している。
これは、マグネシウムが実用金属中最も軽いことから、パーソナルコンピュータや携帯電話の軽量化を図るために用いられているものであるが、近年、自動車の軽量化を図るために、自動車のボディ等の構造部材についても、マグネシウム合金製とすることが研究されている。
Magnesium alloy casings are widely used as casings for personal computers and mobile phones.
This is used to reduce the weight of personal computers and mobile phones because magnesium is the lightest metal in practical use. Recently, in order to reduce the weight of automobiles, It has been studied that the structural member is made of a magnesium alloy.

ところで、この種の構造部材から完成品を組み上げる際には、複数の構造部材同士が重なり合った状態で、ボルト・ナットやリベット、ファスナー、アンカー、ピン、キーなど、前記構造部材内に差し込まれる軸部と前記構造部材の外面に対向する頭部を有する締結部材により締結することが多い。
締結部材は通常は鉄などのマグネシウムよりも電位的に貴な金属からなるが、これがマグネシウム合金製の構造部材の締結に用いられると、貴な金属からなる締結部材と卑な金属からなる構造部材がじかに接触することになる。
さらにここに雨水などが付着して水分が介在すると、マグネシウムのイオン化が促進されることで、卑な金属からなる構造部材を陽極とし、貴な金属からなる締結部材を陰極とし、マグネシウムイオンが溶け出した水分を電解液とする、ガルバニ電池が構成されることになる。
したがって、陽極となる構造部材の電解腐食(ガルバニック腐食)が生じてしまい、構造部材が破孔するなど、強度の低下の原因となる。
By the way, when assembling a finished product from this type of structural member, a shaft inserted into the structural member such as a bolt, nut, rivet, fastener, anchor, pin, key, etc. in a state where a plurality of structural members overlap each other. It is often fastened by a fastening member having a portion and a head portion facing the outer surface of the structural member.
The fastening member is usually made of a metal that is more noble than magnesium such as iron, but when used for fastening a structural member made of magnesium alloy, the fastening member made of a noble metal and a structural member made of a base metal Will be in direct contact.
Furthermore, when rainwater or the like adheres to it and moisture intervenes, magnesium ionization is promoted, so that a structural member made of a base metal serves as an anode, a fastening member made of a noble metal serves as a cathode, and magnesium ions dissolve. A galvanic battery using the extracted water as an electrolyte is configured.
Therefore, electrolytic corrosion (galvanic corrosion) of the structural member serving as the anode occurs, which causes a decrease in strength such as the structural member being broken.

パーソナルコンピュータや携帯電話などでは、外面に多量の水分が付着するような過酷な環境下での使用は稀であったため、そのマグネシウム合金製の筐体が電解腐食する問題は顕在化しなかった。
しかしマグネシウム合金の用途が広がり自動車のボディ等に用いられる場合、自動車は携帯電話等とは比較にならない過酷な環境で用いられるため、このような電解腐食の発生はできるだけ抑制することが要請される。
Since personal computers and mobile phones are rarely used in a harsh environment where a large amount of moisture adheres to the outer surface, the problem of electrolytic corrosion of the magnesium alloy casing has not become apparent.
However, when the use of magnesium alloys is widened and used in automobile bodies, etc., automobiles are used in harsh environments that cannot be compared with mobile phones, etc., so it is required to suppress the occurrence of such electrolytic corrosion as much as possible. .

ここで特許文献1のように、マグネシウム合金からなる構造部材をアルミニウム合金製のボルト・ナットにより締結したものも考案されている。
締結部材であるボルトをアルミニウム合金製とすると、従来のように鉄製等である場合に比べて、マグネシウムとの電位差が小さいため、電解腐食の発生を低減することはできるが、しかしそれでも、電位差がある以上は電解腐食を完全に防止することはできない。
また、ボルトの表面に酸化被膜処理(アルマイト処理:アルマイトは登録商標)がなされている場合でも、摩擦等によりその被膜が剥がれてしまうと、電解腐食が発生してしまう。
Here, as in Patent Document 1, a structure in which a structural member made of a magnesium alloy is fastened with bolts and nuts made of an aluminum alloy has been devised.
If the bolt that is the fastening member is made of an aluminum alloy, the potential difference with magnesium can be reduced compared to the case where it is made of iron as in the prior art, so the occurrence of electrolytic corrosion can be reduced. For some reason, electrolytic corrosion cannot be completely prevented.
Even when the bolt surface is subjected to an oxide film treatment (alumite treatment: anodized is a registered trademark), electrolytic corrosion occurs if the film is peeled off due to friction or the like.

以上の問題は、構造部材がマグネシウム合金製である場合のみならず、同じく実用金属の中では軽量なアルミニウム合金製であり、かつ締結部材がアルミニウムよりも電位的に貴な金属製である場合にも共通する。   The above problem is not only when the structural member is made of a magnesium alloy, but also when the structural member is made of a lightweight aluminum alloy among the practical metals, and the fastening member is made of a metal that is more precious than aluminum. Is also common.

特開2008−32038号公報JP 2008-32038 A

そこで本発明の解決すべき課題は、マグネシウム合金製またはアルミニウム合金製の構造部材を含む複数の構造部材同士を、マグネシウムおよびアルミニウムよりも電位的に貴な金属製の締結部材にて締結した締結構造体について、その構造部材の電解腐食を防止することである。   Accordingly, a problem to be solved by the present invention is a fastening structure in which a plurality of structural members including a structural member made of magnesium alloy or aluminum alloy are fastened together with a fastening member made of metal that is more noble than magnesium and aluminum. The body is to prevent electrolytic corrosion of its structural members.

上記した課題を解決するため、本発明の締結構造体を、取り付け孔が形成されたマグネシウム合金製またはアルミニウム合金製の特定構造部材を最外層として含む、重なり合う複数の構造部材と、前記特定構造部材の取り付け孔に差し込まれる軸部、および前記特定構造部材の外面に対向する頭部、を有するマグネシウムおよびアルミニウムよりも電位的に貴な金属製の締結部材と、前記軸部に外嵌するスリーブ、および前記締結部材の頭部と前記特定構造部材の間に挟みこまれるフランジ、を有する合成樹脂製の絶縁体と、から構成したのである。
前記締結部材は頭部と軸部を有する限り特に種類は限定されないが、ボルト・ナットまたはリベット、ファスナー、アンカー、ピン、キーであるのが好ましい。
In order to solve the above-described problem, the fastening structure of the present invention includes a plurality of overlapping structural members including a specific structural member made of magnesium alloy or aluminum alloy having an attachment hole as an outermost layer, and the specific structural member A fastening member made of a metal having a potential higher than that of magnesium and aluminum having a shaft portion inserted into the mounting hole and a head portion opposed to the outer surface of the specific structural member, and a sleeve externally fitted to the shaft portion, And a synthetic resin insulator having a flange sandwiched between the head of the fastening member and the specific structural member.
The fastening member is not particularly limited as long as it has a head portion and a shaft portion, but is preferably a bolt / nut or rivet, fastener, anchor, pin, and key.

締結構造体は、少なくもと前記特定構造部材の外面上に、前記締結部材の頭部を密封するように積層される合成樹脂製の密封体をさらに備えるのが好ましい。   It is preferable that the fastening structure further includes a synthetic resin sealing body that is laminated on at least the outer surface of the specific structural member so as to seal the head of the fastening member.

特定構造部材と締結部材との間に合成樹脂製の絶縁体を介在させたため、両者の間に電子の移動が生じないようになり、電解腐食を防止することができる。   Since an insulator made of synthetic resin is interposed between the specific structural member and the fastening member, the movement of electrons does not occur between the two and the electrolytic corrosion can be prevented.

締結部材の頭部を密封体により密封すると、締結部材と特定構造部材との間に外部から水分が侵入することが防がれるため、水分による電解液の発生を抑制し、電解腐食を一層防止することができる。   Sealing the head of the fastening member with a sealing body prevents moisture from entering between the fastening member and the specific structural member, thus preventing the generation of electrolyte due to moisture and further preventing electrolytic corrosion. can do.

第1実施形態の締結構造体の断面図Sectional drawing of the fastening structure of a 1st embodiment 第1実施形態の締結構造体の絶縁体の斜視図The perspective view of the insulator of the fastening structure of a 1st embodiment. 第2実施形態の締結構造体の断面図Sectional drawing of the fastening structure of 2nd Embodiment 第3実施形態の締結構造体の断面図Sectional drawing of the fastening structure of 3rd Embodiment 第4実施形態の締結構造体の断面図Sectional drawing of the fastening structure of 4th Embodiment

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示す第1実施形態の締結構造体は、第1の構造部材10と第2の構造部材20を重ね合わせ、これを締結部材30としてのボルト31およびナット32により締結したものであり、たとえば自動車の構造体として用いられ、その電解腐食が防止されているものである。   The fastening structure of the first embodiment shown in FIG. 1 is a structure in which the first structural member 10 and the second structural member 20 are overlapped and fastened by a bolt 31 and a nut 32 as the fastening member 30. For example, it is used as an automobile structure and its electrolytic corrosion is prevented.

特定構造部材としての第1の構造部材10は、マグネシウム合金製またはアルミニウム合金製であり、その厚み方向に貫通する取り付け孔11が形成されている。
マグネシウム合金およびアルミニウム合金の種類は特に限定されないが、AZ91(アルミニウムが約9重量%、亜鉛が約1重量%含まれ、残部がマグネシウムと不可避不純物からなるマグネシウム合金)が例示できる。
その厚みや寸法、形状等は特に限定されないが、主として自動車のボディを想定している。
The first structural member 10 as the specific structural member is made of a magnesium alloy or an aluminum alloy, and has an attachment hole 11 penetrating in the thickness direction.
The types of magnesium alloy and aluminum alloy are not particularly limited, and examples thereof include AZ91 (a magnesium alloy containing about 9% by weight of aluminum and about 1% by weight of zinc, with the balance being magnesium and inevitable impurities).
Although the thickness, dimension, shape, etc. are not particularly limited, the body of an automobile is mainly assumed.

第2の構造部材20は、その厚み方向に貫通する取り付け孔21を有し、この取り付け孔21が第1の構造部材10の取り付け孔11と整合するように、第1の構造部材10に重ねあわされている。
第2の構造部材20の材質は特に限定されないが、鋼製、合成樹脂製、マグネシウム合金製、アルミニウム合金製が例示できる。鋼としては、冷間圧延鋼としてのSPCCが、合成樹脂としては、FRP(繊維強化プラスチック)が例示できる。
その厚みや寸法、形状等は特に限定されないが、主として自動車のフレーム、シャーシ等を想定している。
The second structural member 20 has a mounting hole 21 penetrating in the thickness direction, and is superposed on the first structural member 10 so that the mounting hole 21 is aligned with the mounting hole 11 of the first structural member 10. I'm being fooled.
The material of the second structural member 20 is not particularly limited, and examples thereof include steel, synthetic resin, magnesium alloy, and aluminum alloy. Examples of steel include SPCC as cold rolled steel, and examples of synthetic resin include FRP (fiber reinforced plastic).
The thickness, size, shape, and the like are not particularly limited, but mainly an automobile frame, chassis, or the like is assumed.

ボルト31は、軸部31aと軸部31aの端部に一体に形成された頭部31bとからなり、その軸部31aが第1および第2の構造部材10、20の取り付け孔11、21を挿通しており、その頭部31bが第1の構造部材10の外面と対向している。
ナット32はボルト31の軸部31aの先端にねじ合わされ、第2の構造部材20の外面と対向している。
ボルト31およびナット32は、マグネシウムおよびアルミニウムよりも電位的に貴な金属製であり、その限りにおいて材質は特に限定されないが、クロメート処理等の表面処理がなされた鉄製が例示できる。
The bolt 31 includes a shaft portion 31a and a head portion 31b formed integrally with the end portion of the shaft portion 31a, and the shaft portion 31a defines the mounting holes 11 and 21 of the first and second structural members 10 and 20. The head 31 b is inserted through the outer surface of the first structural member 10.
The nut 32 is screwed onto the tip of the shaft portion 31 a of the bolt 31 and faces the outer surface of the second structural member 20.
The bolt 31 and the nut 32 are made of a metal that is more noble than magnesium and aluminum. The material of the bolt 31 and the nut 32 is not particularly limited as long as the bolt 31 and the nut 32 are used.

ボルト31およびナット32と、第1および第2の構造部材10、20の間には、硬質の合成樹脂から形成された絶縁体40が介在している。
図1および図2に示すように、絶縁体40は、スリーブ41と、スリーブ41の端部に一体に形成されたフランジ42と、スリーブ41とは別体のワッシャ43と、からなる。
An insulator 40 made of a hard synthetic resin is interposed between the bolt 31 and the nut 32 and the first and second structural members 10 and 20.
As shown in FIGS. 1 and 2, the insulator 40 includes a sleeve 41, a flange 42 formed integrally with the end of the sleeve 41, and a washer 43 separate from the sleeve 41.

円筒形のスリーブ41の軸方向の長さは、第1および第2の構造部材10、20の厚みの合計とほぼ等しいかやや小さく、このスリーブ41はボルト31の軸部31aのほぼ全長にわたって外嵌し、かつ取り付け孔11、21に差し込まれている。
また円環形のフランジ42は、ボルト31の軸部31aの根元部に外嵌し、対向する第1の構造部材10とボルト31の頭部31bの間に挟みこまれている。同様に円環形のワッシャ43は、ボルト31の軸部31aの先端部に外嵌し、対向する第2の構造部材20とナット32の間に挟みこまれている。図示のように、フランジ42およびワッシャ43の外径は、ボルト31の頭部31bおよびナット32の外径よりも大きくなっている。
絶縁体40の材質は、硬質の合成樹脂製であり、電気絶縁性を有していれば特に限定されないが、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、MCナイロンが例示できる。
The axial length of the cylindrical sleeve 41 is substantially equal to or slightly smaller than the sum of the thicknesses of the first and second structural members 10, 20, and this sleeve 41 is outside the entire length of the shaft portion 31 a of the bolt 31. The fitting holes 11 and 21 are inserted.
Further, the annular flange 42 is fitted on the base portion of the shaft portion 31 a of the bolt 31 and is sandwiched between the first structural member 10 and the head portion 31 b of the bolt 31 that face each other. Similarly, the annular washer 43 is fitted on the tip of the shaft portion 31 a of the bolt 31 and is sandwiched between the second structural member 20 and the nut 32 facing each other. As illustrated, the outer diameters of the flange 42 and the washer 43 are larger than the outer diameters of the head 31 b of the bolt 31 and the nut 32.
The material of the insulator 40 is not particularly limited as long as it is made of a hard synthetic resin and has electrical insulation, but examples thereof include acrylic, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyacetal, polycarbonate, and MC nylon.

第1実施形態の締結構造体の構成は以上のようであり、マグネシウム合金製またはアルミニウム合金製の第1の構造部材10と、これよりも貴な金属からなるボルト31との間が、絶縁体40のスリーブ41とフランジ42により絶縁されているため、第1の構造部材10とボルト31との電子の移動が阻止され、第1の構造部材10の電解腐食が防止される。   The structure of the fastening structure of the first embodiment is as described above, and the insulator is between the first structural member 10 made of magnesium alloy or aluminum alloy and the bolt 31 made of a noble metal. Since the insulation is provided by the sleeve 41 and the flange 42, the movement of electrons between the first structural member 10 and the bolt 31 is prevented, and electrolytic corrosion of the first structural member 10 is prevented.

同様に、第2の構造部材20とナット32との間も、絶縁体40のワッシャ43により絶縁されているため、第2の構造部材20の電解腐食が防止される。
なお、第2の構造部材20がマグネシウム合金製またはアルミニウム合金製のような卑な金属製ではない場合には、第2の構造部材20は電解腐食が生じにくいため、コストや手間を勘案して、ワッシャ43を適宜省略可能である。
同様に、第2の構造部材20とボルト31の軸部31aとの間を絶縁する必要がないときには、絶縁体40のスリーブ41の軸方向の長さを、第1の構造部材10の取り付け孔11のみにはまり込むような、第1の構造部材10の厚みとほぼ等しいものに変更可能である。
Similarly, since the second structural member 20 and the nut 32 are also insulated by the washer 43 of the insulator 40, electrolytic corrosion of the second structural member 20 is prevented.
Note that when the second structural member 20 is not made of a base metal such as a magnesium alloy or an aluminum alloy, the second structural member 20 is less susceptible to electrolytic corrosion. The washer 43 can be omitted as appropriate.
Similarly, when it is not necessary to insulate between the second structural member 20 and the shaft portion 31 a of the bolt 31, the axial length of the sleeve 41 of the insulator 40 is set to the mounting hole of the first structural member 10. It is possible to change the thickness of the first structural member 10 so as to be almost equal to the thickness of the first structural member 10.

図3に示す第2実施形態の締結構造体は、特定構造部材としての第1の構造部材10と第2の構造部材20を重ね合わせ、これを締結部材30としてのボルト31、ナット32により締結したものであり、ボルト31、ナット32と第1および第2の構造部材10、20の間には、絶縁体40が介在している。
以下、第1実施形態と同様の構成については、詳細な説明を省略する。
In the fastening structure of the second embodiment shown in FIG. 3, the first structural member 10 as the specific structural member and the second structural member 20 are overlapped and fastened by a bolt 31 and a nut 32 as the fastening member 30. The insulator 40 is interposed between the bolt 31 and the nut 32 and the first and second structural members 10 and 20.
Hereinafter, detailed description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.

この実施形態では、第1の構造部材10上において、ボルト31の頭部31bは密封体50により外気から遮断された状態に密封されている。
この密封体50は、ボルト31の頭部31bの上に流動性を有する合成樹脂製の密封材を盛り付けて、硬化させることにより形成されている。
密封体50の材質は合成樹脂製である限り特に限定されないが、エポキシ系、ウレタン系、アクリル系、シリコン系、ポリサルファ系、SBR系、ブチルゴム系等のコーキング剤が例示できる。
同様に、第2の構造部材20上において、ナット32は密封体50により外気から遮断された状態に密封されている。
In this embodiment, on the first structural member 10, the head portion 31 b of the bolt 31 is sealed by the sealing body 50 so as to be shielded from the outside air.
The sealing body 50 is formed by placing a fluid synthetic resin sealing material on the head portion 31b of the bolt 31 and curing the sealing material.
The material of the sealing body 50 is not particularly limited as long as it is made of a synthetic resin, and examples thereof include epoxy-based, urethane-based, acrylic-based, silicon-based, polysulfur-based, SBR-based, and butyl rubber-based caulking agents.
Similarly, on the second structural member 20, the nut 32 is sealed by the sealing body 50 so as to be shielded from the outside air.

密封体50でボルト31の頭部31bを密封することにより、第1の構造部材10とボルト31の間に水分が付着および介在するのを防止し、もって第1の構造部材10のマグネシウム等のイオン化を抑制して、電解腐食の発生をいっそう防止することができる。
また密封体50でナット32を密封することにより、ナット32と第2の構造部材20との隙間から、取り付け孔21を通じて第1の構造部材10の側へと水分が侵入するのを防ぐことができ、同様にイオン化を抑制することができる。
なおナット32を密封する密封体50は、第2の構造部材20が卑な金属製ではない場合には、ナット32と第2の構造部材20との間に電子の移動がほとんどおこなわれないため、コストや手間を勘案して省略することができる。
締結部分の部材間の形状は、水分の進入をできるだけ防ぐため平滑であることが望ましく、表面粗さがRmax5μmであるとなお望ましい。
Sealing the head portion 31b of the bolt 31 with the sealing body 50 prevents moisture from adhering to and intervening between the first structural member 10 and the bolt 31. Ionization can be suppressed and the occurrence of electrolytic corrosion can be further prevented.
Further, by sealing the nut 32 with the sealing body 50, it is possible to prevent moisture from entering from the gap between the nut 32 and the second structural member 20 into the first structural member 10 through the attachment hole 21. Similarly, ionization can be suppressed.
In addition, since the sealing body 50 that seals the nut 32 does not move electrons between the nut 32 and the second structural member 20 when the second structural member 20 is not made of a base metal. It can be omitted in consideration of cost and labor.
The shape between the members of the fastening portion is preferably smooth in order to prevent moisture from entering as much as possible, and the surface roughness is more preferably Rmax 5 μm.

図4に示す第3実施形態の締結構造体は、第1の構造部材10と第2の構造部材20を重ね合わせ、これを締結部材30としてのリベット33により締結したものであり、間には、絶縁体40が介在している。
以下、第1実施形態と同様の構成については、詳細な説明を省略する。
The fastening structure of the third embodiment shown in FIG. 4 is a structure in which the first structural member 10 and the second structural member 20 are overlapped and fastened by a rivet 33 as a fastening member 30. Insulator 40 is interposed.
Hereinafter, detailed description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.

特定構造部材としての第1の構造部材10と、第2の構造部材20とは、その取り付け孔11、21が整合した状態で重ね合わされ、軸部33aと第1の頭部33bを有するリベット33が、その軸部33aを第1の構造部材10の側から取り付け孔11、21へと差し込むことで取り付けられている。
リベット33は、軸部33aの第2の構造部材20の外面に突出する先端部が潰されることで、第2の頭部33cが形成され、これにより第1および第2の構造部材10、20は締結される。
リベット33の材質は、第1の構造部材10よりも電位的に貴な金属製である限りにおいて特に限定されないが、上記ボルト31と同様の材質が例示できる。また、第1の構造部材10がマグネシウム合金製である場合には、それよりも貴なアルミニウム合金製としてもよい。
The first structural member 10 as the specific structural member and the second structural member 20 are overlapped with their mounting holes 11 and 21 aligned, and a rivet 33 having a shaft portion 33a and a first head portion 33b. However, it is attached by inserting the shaft portion 33 a into the attachment holes 11 and 21 from the first structural member 10 side.
The rivet 33 has a second head portion 33c formed by crushing a tip portion of the shaft portion 33a protruding from the outer surface of the second structural member 20, whereby the first and second structural members 10, 20 are formed. Is concluded.
The material of the rivet 33 is not particularly limited as long as it is made of a metal that is more noble than the first structural member 10, but the same material as the bolt 31 can be exemplified. Further, when the first structural member 10 is made of a magnesium alloy, it may be made of a noble aluminum alloy.

ここで、第1の構造部材10の取り付け孔11の径は、第2の構造部材20の取り付け孔21の径よりも大きく、取り付け孔21の径は、リベット33の軸部33aの径とほぼ等しいかやや大きい寸法になっている。
絶縁体40は、円筒形のスリーブ41と、スリーブ41の端部に一体に形成された円環形のフランジ42とからなり、スリーブ41の軸方向の長さは第1の構造部材10の厚みとほぼ等しいかやや小さいものとなっている。
スリーブ41はリベット33の軸部33aに外嵌し、かつ上記した寸法関係から、第1および第2の構造部材10、20の取り付け孔11、21のうち、第1の構造部材10の取り付け孔11にのみ差し込まれている。フランジ42は、リベット33の軸部33aの根元部に外嵌し、その第1の頭部33bと第1の構造部材10の間に挟みこまれている。
この絶縁体40は、リベット33を第1および第2の構造部材に取り付ける前にあらかじめリベット33に外嵌しておくものとする。
Here, the diameter of the mounting hole 11 of the first structural member 10 is larger than the diameter of the mounting hole 21 of the second structural member 20, and the diameter of the mounting hole 21 is substantially equal to the diameter of the shaft portion 33 a of the rivet 33. The dimensions are equal or slightly larger.
The insulator 40 includes a cylindrical sleeve 41 and an annular flange 42 integrally formed at the end of the sleeve 41, and the axial length of the sleeve 41 is equal to the thickness of the first structural member 10. It is almost the same or slightly smaller.
The sleeve 41 is externally fitted to the shaft portion 33 a of the rivet 33, and the mounting hole of the first structural member 10 out of the mounting holes 11 and 21 of the first and second structural members 10 and 20 from the dimensional relationship described above. 11 is inserted only. The flange 42 is externally fitted to the root portion of the shaft portion 33 a of the rivet 33 and is sandwiched between the first head portion 33 b and the first structural member 10.
The insulator 40 is preliminarily fitted on the rivet 33 before the rivet 33 is attached to the first and second structural members.

この実施形態では、コスト等を勘案して、絶縁体40のワッシャを省略しているが、第2の構造部材20が卑な金属製である場合には、ワッシャを追加して第2の頭部33cと第2の構造部材20の間に挟みこんで絶縁してもよい。
同様に、絶縁体40のスリーブ41の軸方向の長さを大きくして、これにともない第2の構造部材20の取り付け孔21の径をスリーブ41が差し込まれるように拡大して、リベット33の軸部33aと第2の構造部材20とを絶縁してもよい。
さらに、上記第2実施形態と同様に、リベット33の第1および第2の頭部33b、33cを密封体より密封して外気を遮断してもよい。
In this embodiment, the washer of the insulator 40 is omitted in consideration of the cost and the like. However, if the second structural member 20 is made of a base metal, the washer is added to the second head. You may insulate by inserting | pinching between the part 33c and the 2nd structural member 20. FIG.
Similarly, the axial length of the sleeve 41 of the insulator 40 is increased, and accordingly, the diameter of the mounting hole 21 of the second structural member 20 is expanded so that the sleeve 41 can be inserted. The shaft portion 33a and the second structural member 20 may be insulated.
Further, similarly to the second embodiment, the first and second heads 33b and 33c of the rivet 33 may be sealed from a sealing body to block outside air.

図5に示す第4実施形態の締結構造体は、第1の構造部材10と第2の構造部材20を重ね合わせ、これを締結部材30としてのセルフピアスリベット34により締結したものである。
以下、第1から第3実施形態と同様の構成については、詳細な説明を省略する。
In the fastening structure of the fourth embodiment shown in FIG. 5, the first structural member 10 and the second structural member 20 are overlapped and fastened by a self-piercing rivet 34 as a fastening member 30.
Hereinafter, detailed description of configurations similar to those of the first to third embodiments is omitted.

取り付け孔11が形成された特定構造部材としての第1の構造部材10と、取り付け孔が形成されていない第2の構造部材20とが重ね合わされ、中空の軸部34aと頭部34bを有するセルフピアスリベット34は、第1の構造部材10の側から軸部34aが取り付け孔11へと差し込まれている。
さらにセルフピアスリベット34の軸部34aの先端箇所は、第2の構造部材20の板面に工具を用いて適宜打ち込まれている。中空の軸部34aの先端はこの打ち込み時にかかる負荷により、図示のように第2の構造部材20の内部において、外側へと広がって変形する。
このためセルフピアスリベット34は、第2の構造部材20に固定され、これにより第1および第2の構造部材10、20は締結される。
The first structural member 10 as the specific structural member in which the mounting hole 11 is formed and the second structural member 20 in which the mounting hole is not formed are overlapped, and a self having a hollow shaft portion 34a and a head portion 34b. The pierce rivet 34 has a shaft portion 34 a inserted into the mounting hole 11 from the first structural member 10 side.
Further, the tip portion of the shaft portion 34a of the self-piercing rivet 34 is appropriately driven into the plate surface of the second structural member 20 using a tool. The distal end of the hollow shaft portion 34a is deformed by spreading outward in the second structural member 20 as shown in the figure due to the load applied at the time of driving.
For this reason, the self-piercing rivet 34 is fixed to the second structural member 20, whereby the first and second structural members 10, 20 are fastened.

絶縁体40は、円筒形のスリーブ41と、スリーブ41の端部に一体に形成された円環形のフランジ42とからなり、スリーブ41は、リベット34の軸部34aに外嵌し第1の構造部材10の取り付け孔11にのみ差し込まれ、フランジ42は、リベット34の軸部34aの根元部に外嵌し、その第1の頭部34bと第1の構造部材10の間に挟みこまれている。
この絶縁体40は、リベット34を第1および第2の構造部材に取り付ける前にあらかじめリベット34に外嵌しておくものとする。
The insulator 40 includes a cylindrical sleeve 41 and an annular flange 42 formed integrally with the end portion of the sleeve 41. The sleeve 41 is fitted on the shaft portion 34a of the rivet 34 and has a first structure. The flange 42 is inserted only into the mounting hole 11 of the member 10, and is fitted on the root portion of the shaft portion 34 a of the rivet 34, and is sandwiched between the first head 34 b and the first structural member 10. Yes.
The insulator 40 is preliminarily fitted on the rivet 34 before the rivet 34 is attached to the first and second structural members.

さらに、上記第2実施形態と同様に、リベット34の頭部34bを密封体より密封して外気を遮断してもよい。   Furthermore, similarly to the second embodiment, the head 34b of the rivet 34 may be sealed from a sealing body to block outside air.

上記第1、第3および第4実施形態の締結構造体に関して、第1の構造部材10としてAZ91板に電着塗装を施したものを、第2の構造部材20としてSPCC板に焼付け塗装を施したものを、ボルト31としてクロメート処理された鉄製ボルトを、リベット33およびセルフピアスリベット34として1000系アルミニウム合金製リベットを、それぞれ準備し、SST(塩水噴霧試験)をおこない、塩水噴霧後96時間放置し腐食の有無の確認をおこなったが、いずれも腐食が発生しなかった。
これに対して、絶縁体を用いないことを除き、同様の条件で試験をおこなったが、いずれも腐食が発生し、密封体の効果が確認された。
Regarding the fastening structures of the first, third, and fourth embodiments, the first structural member 10 obtained by electrodeposition coating on the AZ91 plate, and the second structural member 20 is subjected to baking coating on the SPCC plate. Prepared steel bolts chromated as bolts 31 and 1000 series aluminum alloy rivets as rivets 33 and self-piercing rivets 34, SST (salt spray test), and left for 96 hours after salt spray The presence or absence of corrosion was confirmed, but none of the corrosion occurred.
On the other hand, tests were performed under the same conditions except that no insulator was used. In all cases, corrosion occurred and the effect of the sealed body was confirmed.

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものであることが意図される。   It should be considered that the embodiments disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications and variations within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

たとえば上記実施形態では、締結部材30としてボルト31、ナット32、セルフピアスリベット34を含むリベット33を例示したが、これに限定されず軸部と頭部を有するすべての締結部材に本発明を適用可能である。
また構造部材として2枚が重なり合う態様を例示したが、これに限定されず3枚以上が重ね合わされていてもよい。
絶縁体40のフランジ42に凹部を設け、この凹部にボルト31やリベット33、34の頭部31b、33b、34bが収容されるようにし、その上から凹部内に密封体50を充填してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the rivet 33 including the bolt 31, the nut 32, and the self-piercing rivet 34 is illustrated as the fastening member 30. Is possible.
Moreover, although the aspect which two sheets overlap as a structural member was illustrated, it is not limited to this, Three or more sheets may be overlapped.
Even if the recess 42 is provided in the flange 42 of the insulator 40 and the bolt 31 and the heads 31b, 33b, 34b of the rivets 33, 34 are accommodated in the recess, the recess 50 is filled in the recess 50 from above. Good.

10 第1の構造部材
11 取り付け孔
20 第2の構造部材
21 取り付け孔
30 締結部材
31 ボルト
31a 軸部
31b 頭部
32 ナット
33 リベット
33a 軸部
33b 第1の頭部
33c 第2の頭部
34 セルフピアスリベット
34a 軸部
34b 頭部
40 絶縁体
41 スリーブ
42 フランジ
43 ワッシャ
50 密封体
10 First structural member 11 Mounting hole 20 Second structural member 21 Mounting hole 30 Fastening member 31 Bolt 31a Shaft portion 31b Head portion 32 Nut 33 Rivet 33a Shaft portion 33b First head portion 33c Second head portion 34 Self Pierce rivet 34a Shaft 34b Head 40 Insulator 41 Sleeve 42 Flange 43 Washer 50 Sealing body

Claims (4)

取り付け孔が形成されたマグネシウム合金製またはアルミニウム合金製の特定構造部材を最外層として含む、重なり合う複数の構造部材と、
前記特定構造部材の取り付け孔に差し込まれる軸部、および前記特定構造部材の外面に対向する頭部、を有する、マグネシウムおよびアルミニウムよりも電位的に貴な金属製の締結部材と、
前記軸部に外嵌するスリーブ、および前記締結部材の頭部と前記特定構造部材の間に挟みこまれるフランジ、を有する合成樹脂製の絶縁体と、を備える締結構造体。
A plurality of overlapping structural members including a specific structural member made of magnesium alloy or aluminum alloy with attachment holes formed as an outermost layer;
A fastening member made of a metal that is more noble than magnesium and aluminum, having a shaft portion inserted into the mounting hole of the specific structural member, and a head portion facing the outer surface of the specific structural member;
A fastening structure comprising: a sleeve fitted around the shaft portion; and a synthetic resin insulator having a flange sandwiched between a head of the fastening member and the specific structural member.
前記締結部材の頭部を外気から遮断するように、流動性を有する密封用合成樹脂材を盛り付け、これを硬化させてなる密封体をさらに備える請求項1に記載の締結構造体。   2. The fastening structure according to claim 1, further comprising a sealing body that is provided with a fluid synthetic resin material so as to block a head portion of the fastening member from outside air and is cured. 前記締結部材はボルト・ナットである、請求項1または2に記載の締結構造体。   The fastening structure according to claim 1, wherein the fastening member is a bolt and a nut. 前記締結部材はリベットである、請求項1または2に記載の締結構造体。   The fastening structure according to claim 1, wherein the fastening member is a rivet.
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